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Currentier

課題解決

AKMは、長年培ってきた化合物半導体の磁気センサー (ホール素子) 技術、パッケージ設計技術、アナログ回路設計技術を活かし、非常にユニークな コアレス電流センサー IC「Currentier」(カレンティア) を開発しました。

Currentier は、以下のようなソリューションの実現に貢献することで、現在世界中の産業用機器、住宅設備用機器で使われています。

ユーザーベネフィット

  • システム (機器サイズ) の小型化
  • 設計工数の削減
  • より安全なシステム
  • システム効率の改善とより精密な制御

設計工数の削減

#02では、Currentier がどのようにお客様の「設計工数の削減」に貢献できるのかを説明します。

多様な負荷容量への対応

モーターを制御するための汎用インバーターや、精密位置制御のためのACサーボモータードライブ、作業を自動化するためのロボット向けコントローラー等、多くの制御機器は、用途に合わせて多様な負荷容量・トルクのモーターに対応する必要があります。

そこで課題となるのが、モーターの電流制御のために用いられている電流検出素子です。例えば20A以下の比較的小さな電流量のモデルではシャント方式、それ以上大きな電流量のモデルではコア付き電流センサーを使うのが従来の方法でしたが、

  • シャント方式、コア付き電流センサーそれぞれのモデルで、制御基板の設計・検証を行う必要がある。
  • シャント方式の場合、電流量によって抵抗値を変える必要があるため、その都度基板のフットプリントや後段の補正回路を設計・検証する必要がある。
  • シャント方式は発熱が大きいため、詳細な基板の放熱設計・検証が必要となる。

という課題がありました。

幅広い電流測定範囲

Currentier は、電流測定範囲を ±5A から ±180A まで同一パッケージで実現しています。そのため、従来はシャント方式とコア付き電流センサーでそれぞれ設計・検証が必要だった電流範囲を Currentier だけで対応することが可能となり、大幅に設計・検証の工数を削減することができます (図1)。

図1. Currentier の電流レンジ

 

温度特性の補正

Currentier は内部のメモリーで温度特性の補正を行っているため、シャント方式のような周辺回路による温度補正や、抵抗値が変わる度に補正式の変更・検証を実施する必要がありません。他社のコアレス電流センサーと比較しても、AKMが培ってきた補正技術により優れた温度特性を実現しています (図2)。

図2. Currentierと競合コアレス電流センサーの温度特性比較

低発熱

最後に、Currentier は他のソリューションに比べて低発熱であるため、放熱設計の工数を大幅に削減することができます。詳細はPart.2で説明しましたが、図3に示すように Currentier はシャント方式に対しては約50℃、他社のコアレス電流センサーに対しては約20℃発熱が小さくなる結果となっています。

■ 印加電流: 40A DC
■ 基板: 70µm, 4層
■ 熱画像: 電流印加10分後
上画像: 赤 = 85°C, 青 = 25°C
下画像: 赤 = 55°C, 青 = 25°C
(同一画像を上記軸で編集)

図3. 各種電流検知方法の発熱比較画像 (弊社測定結果)

次は、旭化成のコアレス電流センサー IC Currentier 技術解説 #03 より安全なシステムの実現 です。

流れの、一歩先へ。

Currentier TM は、磁気センサーのリーディングカンパニーである旭化成エレクトロニクスが、長年のノウハウを生かして開発したホール式の電流センサー IC です。シンプルなオープン型方式による小型化と、オープン型でありながらクローズ型に迫る高精度、高S/N、そして高速応答性の両立を達成しました。インバーター制御や過電流検出、電力検出など幅広い用途において、最適な電流検出ソリューションを提供します。

* Currentier は、旭化成エレクトロニクス株式会社の商標です。